[发明专利]面向短距离通信的联合PPM的混沌扩频调制多用户接入系统

说明书

本发明涉及一种面向短距离通信的联合PPM的混沌扩频调制多用户接入系统，发送端，采用混沌映射的方式产生混沌信号，将该混沌信号作为第1个时隙的参考段，将比特流划分为多个符号周期，每个符号周期为mc+1个比特传输位，其中，mc个映射比特位决定PPM的选择脉冲位置，1个比特位是由DDCSK‑WC调制；当多个用户同时传输信息时，利用正交Walsh码对信息段重新设计，再将重新设计后的信息段在PPM选定的脉冲位置进行传输；在接收端，将接收到的信号按一定方法乘以相应Walsh码，再将经Walsh码处理后的参考段与信息段进行相关特性的计算，通过比较相关特性结果的绝对值大小，确定信息段所在位置，从而判决出对应的mc个映射比特及1个调制比特。本发明提有效高数据传输效率。

技术领域

本发明涉及短距离无线通信技术领域，具体涉及一种面向短距离通信的联合PPM的混沌扩频调制多用户接入系统。

背景技术

混沌理论的诞生源自人们对混沌现象的发现。混沌信号易于生成和复制，频谱宽，且对初始条件极其敏感，具有长期不可预测性，难以被截获或窃听，这些特性对于提高多用户接入性能、提高抗干扰能力和抗多径效应非常重要，使得许多学者投入到了混沌通信的研究之中。

混沌通信因其低功耗、低复杂度、优良的抗衰落能力等优点，可广泛应用于扩频通信系统。其中，差分混沌移位键控(DCSK)系统是混沌通信系统中研究最广泛的一种，具有简单的收发器配置和在多径衰落信道上的优异性能，利用混沌映射产生的混沌信号取代数字通信中的载波，可以让调制与扩频同时实现。

随着对混沌数字通信的深入研究，人们发现传统的DCSK系统不能满足高速率以及低能耗等现代通信的需求，所以当前对于混沌键控通信系统的研究重点在于提升数据传输速率和节省能量。此外，DCSK系统存在系统比特能量不恒定、抗噪声性能和保密性不高等问题。这些问题的解决将有利于综合地运用混沌信号的保密特性和宽频谱特性等优势，促进混沌键控通信技术走向实用，拓宽混沌键控通信系统的应用场合。

在混沌调制方案的研究领域，近几年出现了大量基于DCSK系统的改进型调制方案，如Meiyuan Miao等人在文献《Hybrid Modulation Scheme Combining PPM withDifferential Chaos Shift Keying Modulation》提出了一种基于脉冲位置调制(PPM)和DCSK的混合调制方案。该方案中，比特的一部分由PPM调制，而另一部分由DCSK调制，信息承载信号通过与由额外信息比特决定的PPM的选择脉冲位置的同时调制，改进了在传统的M-ary混沌位移键控调制(DCSK)系统中，随着M的增加，星座点之间的距离越来越近，导致性能较差的问题，提高了误码率性能。

此外，对混沌通信相应的多用户接入方案进行改进，来改善T-R系统存在的缺陷，为短距离通信系统提供优质的混沌调制方案，也是一个需要解决的重要问题。PingpingChen等人在文献《DDCSK-Walsh Coding:A Reliable Chaotic Modulation-BasedTransmission Technique》中，介绍了一种新的DDCSK技术应用于多用户系统中。DDCSK-WC与传统的DCSK相比，只需要在第一时隙传输参考信息，之后都以前一个时隙有承载比特信息的混沌信作为参考，该方案可节省一半的传输能量，且优化了多用户接入技术，但数据传输效率较低，误码率性能还有一定改善空间。这导致混沌调制技术在一定使用范围受限，所以仍需进一步提高系统性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向短距离通信的联合PPM的混沌扩频调制多用户接入系统，解决了传输能量浪费的问题，提高数据传输效率，减少噪声干扰，具有更好的误比特性能，有效降低了误比特率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种面向短距离通信的联合PPM的混沌扩频调制多用户接入系统，包括发送端和接收端，